山东理工大学：《农业机械学》课程教学课件（讲稿）第六章 收割机械 Reaping machine/harvester 第四部分 切割器

力东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 第六章 收割机械 Reaping machine/harvester 讲课人： 耿端阳 学 校： 山东理工大学 EM A I L: dygxt@sdut.edu.cn

第六章 收割机械 Reaping machine/harvester 讲 课 人： 耿端阳 学 校： 山东理工大学 E M A I L： dygxt@sdut.edu.cn

夕东霍工大 第六章收割机械 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 第一节概述 第二节收割机和拾禾器 第三节切割器 第四节拨禾器 第五节输送器和放铺机构

第六章 收割机械 第一节 概述 第二节 收割机和拾禾器 第三节 切割器 第四节 拨禾器 第五节 输送器和放铺机构

夕东理工大 第三节切割器 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 一、谷物茎杆的切割理论 二、茎杆物理机械性质及其与切割的关系 三、切割器的农业技术要求 四、切割器的类型及应用 五、往复式切割器的构造和传动机构 六、切割器的工作原理及运动分析 七、往复式切割器的切割性能参数分析

3 第三节 切割器 一、谷物茎杆的切割理论 二、茎杆物理机械性质及其与切割的关系 三、切割器的农业技术要求 四、切割器的类型及应用 五、往复式切割器的构造和传动机构 六、切割器的工作原理及运动分析 七 、往复式切割器的切割性能参数分析

与东理工大家 谷物茎秆的切割理论 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 切割器是收割机上的重要工作部件，它主要完成对谷物茎秆的切 割任务。 为了有一个良好的工作质量，一般对切割器有如下的技术要求： 1)割茬整齐； 2)不漏割； 3)不堵刀； 4功率消耗小。 试验结果表明： 谷物茎秆的切割过程与割刀的特性、茎秆的物理机械性质、切割 方式、切割速度、割刀与茎秆的相对位置等有关

4 一、谷物茎秆的切割理论 切割器是收割机上的重要工作部件，它主要完成对谷物茎秆的切 割任务。 为了有一个良好的工作质量，一般对切割器有如下的技术要求： 1) 割茬整齐； 2) 不漏割； 3) 不堵刀； 4) 功率消耗小。 试验结果表明： 谷物茎秆的切割过程与割刀的特性、茎秆的物理机械性质、切割 方式、切割速度、割刀与茎秆的相对位置等有关

夕家霍子大 一、谷物茎杆的切割理论 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1.切割方式对切割性能的影响 所谓切割方式主要是指割刀进入材料的方向，归纳起来主要有正切和 滑切两种基本方式。 (1)正切 割刀的绝对运动方向垂直于割刀刃口的切割方式。如图： 刃口方向 割刀刃口 杆

5 1.切割方式对切割性能的影响 所谓切割方式主要是指割刀进入材料的方向，归纳起来主要有正切和 滑切两种基本方式。 ⑴正切 割刀的绝对运动方向垂直于割刀刃口的切割方式。如图： P v 茎 杆 割刀刃口 刃口方向 一、谷物茎秆的切割理论

夕东霍子大 、了 谷物茎秆的切割理论 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 几种典型的正切方式： 横切 斜切 削切 实验结果表明：正切中的三种切割方式因其切入茎秆的方向与茎 秆本身的纤维方向存在较大差异，切割阻力和切割功率消耗也不同。 其中，横切阻力最大，斜切比横切下降30%40%，削切比横切下降 60%0 结论： 横切、斜切、削切均属于正切，但它们切割阻力不同，以削切 最小

6 几种典型的正切方式: P P P 横切 斜切 削切 实验结果表明：正切中的三种切割方式因其切入茎秆的方向与茎 秆本身的纤维方向存在较大差异，切割阻力和切割功率消耗也不同。 其中，横切阻力最大，斜切比横切下降30%-40%，削切比横切下降 60%。 结论：横切、斜切、削切均属于正切，但它们切割阻力不同，以削切 最小。 一、谷物茎秆的切割理论

夕东霍子大 、 谷物茎秆的切割理论 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (2)滑切 割刀的绝对运动方向与割刀刃口既不垂直又不平行的切割方式。 设：y为割刀运动的法向速度，y,为割刀运动的切向速度，以为割刀运动 的绝对速度方向与法向速度方向的夹角，亦即滑切角。 ☆切割理论的力学试验和割刀运动几 何分析结果表明，滑切比正切省力

7 ⑵滑切 割刀的绝对运动方向与割刀刃口既不垂直又不平行的切割方式。 设：vn为割刀运动的法向速度,vt为割刀运动的切向速度,α为割刀运动 的绝对速度方向与法向速度方向的夹角，亦即滑切角。 P vn vt v α ☆切割理论的力学试验和割刀运动几 何分析结果表明，滑切比正切省力。 一、谷物茎秆的切割理论

夕东霍工大 一、谷物茎秆的切理论 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 滑切比正切省力的机理： (1)高略契金力学试验 高略契金力学试验步骤是，在割刀上一面施加法向力P，一面使割刀 刃口沿切向方向产生滑移，滑移量为S,在切割条件相同的情况下（材料、 深度)，产生如下一组对比数据： 割刀切向滑移值 规定试验切割深度所需 S (mm) 法向力P(g) 600 1.5 500 2.0 400 5 200 40

8 滑切比正切省力的机理: ⑴高略契金力学试验 高略契金力学试验步骤是，在割刀上一面施加法向力P，一面使割刀 刃口沿切向方向产生滑移，滑移量为S，在切割条件相同的情况下（材料、 深度），产生如下一组对比数据： 割刀切向滑移值 S（mm） 规定试验切割深度所需 法向力P （g） 600 1.5 500 2.0 400 5 200 40 一、谷物茎秆的切割理论

夕东霍子大 一、 谷物茎秆的切割理论 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 高略契金力学试验结果表明，割刀在切割同一种材料、 同一深度的物料时，切向滑移量越大，所需切割力就越小， 即切割越省力。试验过程表明，当割刀切向滑移量为零时即 为正切，只要存在滑移就会产生滑切，因此，滑切比正切省 力。 P3S=常数 —高略契金常数定理

9 P3S = 常数 ——高略契金常数定理 高略契金力学试验结果表明，割刀在切割同一种材料、 同一深度的物料时，切向滑移量越大，所需切割力就越小， 即切割越省力。试验过程表明，当割刀切向滑移量为零时即 为正切，只要存在滑移就会产生滑切，因此，滑切比正切省 力。 一、谷物茎秆的切割理论

夕东霍子大 一、了 谷物茎秆的切割理论 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (2)割刀运动几何分析 对比分析割刀刃口上某质，点进入材料时正切刃口角和滑 切刃口角的大小，刃口角越小越省力。 技术路线：将割刀刃口局部放大，设割刀 在A,点切入材料，切割方式分别为正切和 滑切，正切刃口角为Y,滑切刃口角为y。 10

10 ⑵割刀运动几何分析 对比分析割刀刃口上某质点进入材料时正切刃口角和滑 切刃口角的大小，刃口角越小越省力。 技术路线：将割刀刃口局部放大，设割刀 在A点切入材料，切割方式分别为正切和 滑切，正切刃口角为γ，滑切刃口角为γ′。 γ A 一、谷物茎秆的切割理论